[發明專利]基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110640313.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113091835A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 范國海;何進;薛曉利;魏筱毛;何洪偉
• 申請（專利權）人: 成都國鐵電氣設備有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;B61K9/02;B61K9/08;G06T7/00
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 劉相宇

1.一種基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，包括：

車載檢測模塊，安裝在列車上，用于采集網軌隧檢測數據；

無線傳輸模塊，與所述車載檢測裝置連接；

大數據平臺，通過所述無線傳輸模塊從所述車載檢測模塊接收所述網軌隧檢測數據，并對所述網軌隧檢測數據進行運算分析；所述大數據平臺還通過大數據庫對網軌隧數據進行二次計算，從而實現對于存在缺陷的網隧軌巡檢圖像的精準識別。

2.根據權利要求1所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，所述車載檢測模塊包括：幾何參數檢測單元、車身姿態檢測單元、軌道巡檢檢測單元、弓網檢測單元和隧道限界檢測單元。

3.根據權利要求2所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，所述幾何參數檢測單元用于對軌道的軌距、水平、三角坑、左右軌向不平順性、左右高低不平順性、軌距變化率和曲率進行實時測量，并將實時數據進行超限判別；所述幾何參數檢測單元還用于對鋼軌軌廓進行實時監測；所述幾何參數檢測單元通過將所述鋼軌軌廓與標準軌廓進行對比分析，從而實時監測鋼軌斷面的頂磨和側磨。

4.根據權利要求2所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，所述車身姿態檢測單元用于對車身橫向加速度、垂向加速度和車身姿態指標進行實時監測。

5.根據權利要求2所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，所述軌道巡檢檢測單元用于對鋼軌軌面、軌道扣件和軌道板進行等距高清掃描獲得掃描圖像；所述軌道巡檢檢測單元通過自能識別技術，實時對所述掃描圖像進行分析圖像異常和缺陷。

6.根據權利要求1所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測裝置，其特征在于，還包括定位單元，與所述無線傳輸模塊連接，向所述大數據平臺發送所述列車的定位信息。

7.一種基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測方法，其特征在于，包括：

通過車載檢測模塊采集網軌隧檢測數據；

將所述網軌隧檢測數據發送至大數據平臺；

所述大數據平臺通過云計算對網軌隧進行監測。

8.根據權利要求7所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測方法，其特征在于，通過車載檢測模塊采集網軌隧檢測數據包括：

采用慣性基準法對列車的高低不平順進行檢測；

根據3D光學測量原理對軌距不平順進行檢測；

通過安裝在列車轉向架兩側的位移傳感器對軌道的水平不平順進行檢測；

通過設置在攝像機梁中央位置的加速度傳感器對攝像梁中央位置的橫向慣性位移進行檢測；通過左右軌距測量裝置對左軌距分量和右軌距分量進行檢測；結合所述慣性位移、所述左軌距分量和所述右軌距分量對軌向不平順進行檢測；

通過設置在車底的多普勒雷達對所述列車的里程和速度進行檢測；

通過固定在所述列車車體上的副慣導包對所述列車的車體姿態和各方向的加速度進行檢測；

通過3D激光傳感器獲取實時的軌道廓型圖，并通過與標準軌道廓形進行匹配分析，從而獲取軌道頂部磨耗、軌道側面磨耗和設定點的磨耗信息；

對軌道頂部、軌道內側、軌道外側進行分別進行等距掃描，獲取到軌道頂部、扣件、軌道板表面和軌枕的圖像，并通過深度學習對所述圖像進行智能判別，從而對軌道表面損傷和扣件狀態異常進行檢測。

9.根據權利要求8所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測方法，其特征在于，所述車載檢測模塊安裝在所述列車上；所述大數據平臺與所述車載檢測裝置通過無線網絡通信模塊進行數據傳輸。

10.根據權利要求9所述的基于邊緣計算和大數據的網軌隧綜合檢測方法，其特征在于，所述大數據平臺通過云計算對網軌隧進行監測包括：

所述大數據平臺根據大數據庫訓練出的各項基準參數，對所述網軌隧檢測數據進行分析；

若所述網軌隧檢測數據落在對應基準參數上下5%的范圍內，則將所述網軌隧檢測數據保留并作為新的訓練數據；

若所述網軌隧檢測數據落在對應基準參數上下5%的范圍以外，則所述大數據平臺向對應軌道上行駛的列車發出警報。